STUDI VARIASI MORFOLOGI DAN POLA PITA PROTEIN WERENG HIJAU ( Nephotettix virescens ) DARI LIMA DAERAH SENTRA PENGHASIL PADI DI INDONESIA TESIS

Transkripsi

1 STUDI VARIASI MORFOLOGI DAN POLA PITA PROTEIN WERENG HIJAU ( Nephotettix virescens ) DARI LIMA DAERAH SENTRA PENGHASIL PADI DI INDONESIA TESIS Disusun untuk Memenuhi Persyaratan Mencapai Derajat Magister Program Studi Biosain Oleh SUWARNO NIM: S PROGRAM PASCA SARJANA UNIVERSITAS SEBELAS MARET SURAKARTA 2013 i

2 ii

3 iii

4 iv

5 Suwarno S Studi Variasi Morfologi Dan Pola Pita Protein Wereng Hijau ( Nephotettix virescens ) Dari Lima Daerah Sentra Penghasil Padi Di Indonesia. TESIS. Pembimbing I : Prof. Drs. Suranto, M.Sc, Ph.D, Pembimbing II: Prof. Dr. rer. Nat. Sajidan, M.Si. Program Studi Biosain, Program Pascasarjana, Universitas Sebelas Maret Surakarta ABSTRAK Wereng hijau ( Nephotettix virescens ) merupakan serangga vektor penyakit tungro pada tanaman padi. Spesies tersebut saat ini mendominasi populasi spesies wereng hijau di hampir seluruh pertanaman padi yang ada di Indonesia. Penelitian ini bertujuan untuk:1) Untuk mengetahui keragaman morfologi N.virescens dari beberapa daerah di Indonesia; dan 2) Untuk menguji adanya variasi pola pita protein N.virescens dari beberapa daerah di Indonesia. Penelitian dilaksanakan di Laboratorium Pusat UNS dan Laboratorium Mikrobiologi PAU UGM. Pendekatan yang digunakan dalam pengamatan morfologi yaitu dengan mengukur panjang dan lebar tubuh dan elektroforesis untuk profil pola protein. Identifikasi profil pola pita protein dengan SDS-PAGE. Metode ekstraksi sampel menggunakan buffer mercapto ethanol, sedangkan ekstraksi sampel menggunakan buffer PBS IX. Pengecatan pita protein menggunakan commasie blue. Analisis data dengan cara deskriptif berdasarkan nilai migrasi ( Rf ). Identifikasi karakter profil pita protein dimunculkan dengan zimogram. Hasil Penelitian menunjukkan adanya variasi morfologi dari N.virescens yang berasal dari 5 daerah yang berbeda di Indonesia. Dari hasil pengamatan morfologi terdapat perbedaan yang signifikan, terdapat perbedaan panjang dan lebar tubuh, spot pada sayap dan warna pada bagian dorsal tubuh Dari hasil pengamatan profil pola pita protein hasil elektroforesis menunjukkan adanya keunikan profil pola pita protein yang muncul pada BM 30, 80, 120 dan 150 kda. Berdasar hasil dendogram diperoleh 3 kelompok, yaitu; kelompok pertama spesies dari Jawa Barat, Jawa Tengah dan Jawa Timur ; kelompok kedua spesies dari Bali dan kelompok ketiga spesies dari Sulawesi Selatan Kata kunci : Tungro,wereng hijau, Nephotettix virescens, profil protein v

6 Suwarno S Study of Morphological Variation and Protein Band Pattern of Green Leafhopper ( Nephotettix virescens ) From Five Areas of Rice Production In Indonesia. Thesis, First Counselor: Prof. Drs. Suranto, M.Sc, Ph.D, Second Counselor: Prof. Dr. rer.nat. Sajidan, M.Si. Biosain Study Program, Postgraduate, Surakarta Sebelas Maret University. ABSTRACT Nephotettix virescens ( Green Leafhopper ) was an insect vector of tungro disease in rice plants. The species now dominate the populations of green leafhopper species in almost all rice cultivation in Indonesia. This research aims to:1) To find N.virescens morphological diversity of some regions in Indonesia; and 2) o examine the variation in protein band pattern N.virescens of several regions in Indonesia. The experiment was conducted at UNS laboratory Center and PAU UGM Microbiology Laboratory. The approach used in the morphological observation by measuring the length and width of the body, wings spot and color of dorsal-body and electrophoresis for protein pattern profiles. Identification of the protein banding pattern profiles by SDS-PAGE. Sample extraction method using a buffer mercapto ethanol, while the sample extraction using PBS buffer IX. Staining of protein bands using commasie blue. Descriptive data analysis was based on the value of migration (Rf). Identification of protein bands as the profile character was presented in form zimogram. Research results indicated a variation in the morphology of N.virescens derived from 5 different regions in Indonesia. There were variations of length and width of body, wings spot and color of dorsal-body. From the observation of protein banding pattern showed a unique banding pattern of protein profiles that appear on the 30, 80, 120 and 150 kda. The dendogram classified into 3 groups; the first group of Java ( West Java, Central Java and East Java ), the second was Bali and last group was South Sulawesi ) Keywords : Tungro, green leafhoppers, Nephotettix virescens, protein profiles vi

7 HALAMAN PERSEMBAHAN Karya ilmiah ini kupersembahkan untuk: Bapak dan Ibu tercinta Istri dan anakku tersayang Segenap keluarga dan sahabat MAN JADDA WAJADA vii

8 KATA PENGANTAR Dengan memanjatkan puji syukur kehadirat Allah SWT atas limpahan rahmat dan hidayah-nya penulis dapat menyelesaikan tulisan thesis berjudul : STUDI VARIASI MORFOLOGI DAN POLA PITA PROTEIN WERENG HIJAU ( Nephotettix virescens ) DARI LIMA DAERAH PENGHASIL PADI DI INDONESIA. Dalam tulisan ini disajikan pokok-pokok tulisan meliputi keragaman morfologi serta karakter molekuler profil pola pita protein Nephotettix virescens yang berasal dari beberapa daerah penghasil padi di Indonesia. Nilai penting dari tulisan ini adalah mengetahui keragaman morfologi dan molekuler Nephotettix virescens sebagai vektor penular tungro pada tanaman padi. Dari hasil penelitian ditemukan bahwa ada keragaman morfologi (yang meliputi lebar dan panjang tubuh) dan profil pola pita protein. Perlu kiranya diadakan penelitian lebih lanjut mengenai karakter-karakter yang lain termasuk karakter molukel DNA untuk mengetahui variasi molekuler lebih lanjut. Disadari bahwa dengan kekurangan dan keterbatasan yang dimiliki penulis, walaupun telah dikerahkan segenap kemampuan untuk lebih teliti, tetapi masih dirasakan banyak kekurangan, oleh karena itu penulis mengharapkan saran dan kritik yang membangun agar tulisan ini bermanfaat bagi yang membutuhkan. Surakarta, Februari 2013 Penulis viii

9 UCAPAN TERIMAKASIH Puji syukur atas segala rahmad dan hidayah-nya sehingga penulis dapat menyelesaikan thesis dengan judul STUDI VARIASI MORFOLOGI DAN POLA PITA PROTEIN WERENG HIJAU ( Nephotettix virescens ) DARI LIMA DAERAH PENGHASIL PADI DI INDONESIA. Pada kesempatan ini, penulis tidak lupa mengucapkan terima kasih kepada: 1. Dirjen Dikti atas pemberian beasiswanya ( BPPS ) untuk mengikuti Program Pendidikan Pascasarjana di UNS 2. Rektor UNS yang telah mengijinkan menggunakan semua fasilitas selama penulis mengikuti pendidikan di PPs UNS 3. Direktur PPs UNS yang telah memberikan dukunganmoral dan fasilitas selama mengikuti pendidikan di PPs UNS. 4. Bapak Prof. Drs. Suranto, M.Sc, Ph.D sebagai Dosen Pembimbing I yang telah memberikan semua fasilitas, dorongan moril dan memberikan bimbingan dengan penuh kesabaran selama melakukan pendidikan dan penelitian di Prodi Biosain PPs UNS 5. Bapak Prof.Dr.rer.nat Sajidan, M.Si selaku dosen pembimbing II yang senantiasa memberikan semua fasilitas,doronga moril dan memberikan bimbingan dengan penuh kesabaran selama penelitian di Prodi Biosain PPs UNS 6. Ketua Prodi Biosain yang telah banyak memberikan dorongan moril demi terselesaikannya menempuh pendidikan di PPs UNS 7. Drs. Susilo, Laboran di Laboratorium Pusat MIPA sub Lab Biologi UNS 8. Ibu Arsiyah yang banyak membantu penulis dalam melakukan penelitian dan memahami hasil penelitian profil pola pita protein di PAU Bioteknologi UGM 9. Bapak,ibu,istri dan segenap keluargaku, dengan doa dan dorongan semangatnya sebagai motivator yang sangat besar bagi penulis 10. Teman-teman Prodi Biosains yang selalu mengingatkan dan memberi dukungan dengan penuh semangat dan tak pernah lelah membentu penulis. 11. Saudara M.Rosyid serta seluruh staff administrasi PPs UNS yang telah membantu memperlancar sarana administrasi selama di PPs UNS. Penulis menyadari bahwa semua bantuan dan kebaikan yang telah diberikan kepada penulis, kami tidak dapat membalasnya, semoga diberikan balasan oleh Allah SWT. Penulis hanya dapat mengucapkan terima kasih dan semoga apa yang telah diberikan penulis menjadi amal ibadah yang diridhoi Allah SWT. Surakarta, Februari 2013 Penulis ix

10 DAFTAR ISI HALAMAN JUDUL... i HALAMAN PENGESAHAN PEMBIMBING... ii HALAMAN PENGESAHAN PENGUJI... iii PERNYATAAN ORISINALITAS TESIS... iv ABSTRAK... v ABSTRACT... vi HALAMAN PERSEMBAHAN... vii KATA PENGANTAR... viii UCAPAN TERIMAKASIH... ix DAFTAR ISI... x DAFTAR TABEL... xii DAFTAR GAMBAR... xiii DAFTAR LAMPIRAN... xiv BAB I PENDAHULUAN... 1 A. Latar Belakang... 3 B. Rumusan Masalah... 3 C. Tujuan Penelitian... 3 D. Manfaat Penelitian... 4 BAB II TINJAUAN PUSTAKA DAN KERANGKA PEMIKIRAN... 5 A. TINJAUAN PUSTAKA Nephotettix virescens Karakterisasi Pola Pita Protein Hubungan Tungro Dengan Vektor B. KERANGKA BERPIKIR C. HIPOTHESIS BAB III METODOLOGI PENELITIAN A. Tempat dan Waktu Penelitian B. Jenis Penelitian C. Populasi dan Sampel x

11 D. Teknik Pengumpulan Data E. Alata dan Bahan F. Prosedur Penelitian G. Analisis Data BAB IV HASIL PENELITIAN DAN PEMBAHASAN A. Identifikasi Berdasarkan Sifat Morfologi B. Analisis Profil Pola Pita Protein BAB V KESIMPULAN DAN SARAN A. Kesimpulan B. Saran DAFTAR PUSTAKA LAMPIRAN xi

12 DAFTAR TABEL Tabel 1. Jenis wereng dan daya tular terhadap tungro... 9 Tabel 2. Hasil uji lebar dan pajang tubuh Nephotettix virescens...27 Tabel 3. Kadar protein sampel N.virescens dari kelima daerah...34 xii

13 DAFTAR GAMBAR Gambar 1. Serangga penular penyakit tungro N. virescens, N.nigropictus, R. Dorsalis... 6 Gambar 2. Serangga penular penyakit tungro N. virescens ( dewasa dan nimfa )... 7 Gambar 3. Siklus hidup N.virescens... 8 Gambar 4. Tanaman padi yang terkena gejala penyakit tungro Gambar 6. Cara pengukuran panjang dan lebar tubuh N. Virescens Gambar 6. Diagram batang rerata panjang dan lebar tubuh N.virescens Gambar 8. Dendogram interaksi lebar dan panjang tubuh N.virescens Gambar 9. Bagian-bagian tubuh spesies N. Virescens Gambar 10. Perbandingan spesies N.virescens jantan dan betina Gambar 11. Gel pola pita protein hasil elektroforesi Gambar 12. Dendogram hasil analisis pola pita protein N.virescens xiii

14 DAFTAR LAMPIRAN Lampiran I. Tabel rata-rata lebar tubuh N. virescens Lampiran II. Penghitungan konsentrasi protein sampel Lampiran III. Dokumentasi xiv